YD6100GH城市公交车乘客区数字化设计专 业：机械设计制造及其自动化（汽车工程）学 生：陆海英指 导 教 师：陈靖芯完 成 日 期：2006-6-7扬州大学机械工程学院IV中文摘要随着城市的不断发展，城市人口的不断增多，作为城市交通运输工具的城市公交车发挥着越来越重要的作用。城市公交车作为主要的交通工具，既要考虑乘客乘坐的舒适性，又要考虑与市容相协调，起到美化城市的作用，所以城市公交车的车身设计起着举足轻重的作用。基于CATIA三维软件对车身进行数字化设计是车身设计的关键，包括：乘客区地板总布置、座椅、内蒙皮的数字化设计；为体现人性化设计而对乘客区的座椅、座椅空间、扶手等进行人机工程分析；还要考虑零部件设计的可行性，对零部件和总体布置进行虚拟装配。在掌握工程应用软件CATIA的使用方法的基础上了解车身造型方法设计、虚拟装配和人机工程分析的基本原理和方法。本次的设计工作中，通过查阅国内外相关资料，到各个汽车制造厂进行参观实习并进行实体测量，先拟定设计内容的基本形式、材料、颜色和应具备的功能，然后确定涉及到的各项数据，使用CATIA三维造型软件进行数字化设计、虚拟装配、人机工程分析，最后拟定一份设计说明书。其中座椅的三维造型设计较能体现造型设计理念和CATIA的曲面造型功能。关键词：城市公交车，数字化设计，乘客区，椅，人机工程AbstractWith the continuous development of cities and urban population increasing, as urban transport vehicles are playing a more and more important role. Urban public transport vehicles as a major means of transport should consider the comfort of passengers aboard, but also consider the coordination with the feature of the cities and play the role of beautifying the cities. Based on CATIA 3D design software the digital design is a key of body design, including : the total floor area layout, seating, Inner Mongolia skin digital design; To demonstrate the design humanization of passengers district seats, seating space, such as handrails for computer engineering analysis; Also consider the feasibility of the design components, and the overall layout of the components for virtual assembly. Master works in the use of CATIA software applications on the basis of body shape design methods, virtual assembly and analysis of both the basic principles and methods of work. During this design, through access to relevant information , visiting the car factories, and entities measurements, develop the basic design elements of form, materials, colour and the function of identifying.And then involve the data, the use of CATIA 3D modelling software for digital design, virtual assembly, computer engineering analysis, finalize a design specification. The toroidal CATIA design ideas and shape functions can be well reflected in the 3D shape design of the seats.Keyword: Bus, Digital design, Passengers district, Chair, Computer engineering analysis目 录中文摘要Abstract第一章 引言11.1城市公交车的国内外发展11.2课题的来源及意义21.2.1 课题的来源21.2.2课题的意义31.3课题的设计内容31.4本章小结3第二章 YD6100H城市公交车乘客区地板总布置设计42.1概述42.1.1地板的结构和形式42.1.2地板的材料52.1.3客车地板常用的辅料62.1.4装饰性压条62.2 地板的隔音、减振、密封以及隔热72.3地板的计算82.3.1地板的类型及其特点82.3.2地板的强度计算82.4基于CATIA环境下的地板总布置设计102.4.1地板的总布置102.4.2地板的参数确定102.4.3地板的数字化设计122.5本章小结16第三章 YD6100H城市公交车乘客区座椅设计173.1概述173.2座椅的选择183.3基于CATIA环境下的座椅设计183.3.1座椅的基本参数183.3.2座椅的数字化设计193.3.3座椅肘靠的数字化设计213.3.4座椅支架的数字化设计213.5扶手设计233.6本章小结24第四章 YD6100H城市公交车乘客区内蒙皮的设计254.1概述254.2内蒙皮色调的选择254.3内蒙皮材料的选择264.4内蒙皮的结构设计264.5基于CATIA环境下的内蒙皮数字化设计274.6本章小结28第五章 装配集成295.1概述295.2基于CATIA环境进行虚拟装配295.2.1座椅与骨架的虚拟装配295.2.2地板总布置与座椅、扶手的虚拟装配305.2.3内蒙皮的虚拟装配315.2.4总装315.3本章小结31第六章 人机工程分析326.1概述326.2基于CATIA环境下的人机工程分析326.3本章小节34第七章 工作总结与展望357.1工作总结357.2工作展望35致 谢37参 考 文 献38附 录39陆海英 YD6100H城市公交车乘客区数字化设计第一章 引言1.1城市公交车的国内外发展北美国际车展，世界汽车巨头展示了3大方向1：（1）动力改进：高效、节能、环保，主导技术：直喷、变缸、混合动力、氢动力；（2）整车改进：减轻重量、增大空间，主导技术：线传操控、伺服电机；（3）操控改进：拒绝孤独、快乐驾驶，主导技术：信息、通讯、数码电子。在未来，汽车将经历从“机械时代”向“电气时代”的国度与转型，汽车构成的DNA将会改变。这其中，包含了两个最为突出的发展方向：一个是与节能、环保紧密关联的动力科技的革新，另一个则是汽车电子化的趋势。这将是今后汽车科技、汽车产业发展与竞争的主要内容。在会上，令人影响深刻的技术和变化：电池的变化，12V铅酸电池到42V镍氢电池，以应付汽车电子化负荷的增长；在液压减震器中加入磁粉，通电后可改变磁粉的排列顺序，瞬间改变汽车减震性能。面对新世纪，我国城市公交车产品型谱日臻完善，公交客车“环保化、高档化、大型化、低底板化”2已由前几年的口号变为今天的现实。（1）大容量发动机后置低地板城市客车。（2）双燃料或单一燃料绿色环保城市客车。（3）电动城市客车。（4）中、轻型城市客车。（5）豪华超低地板城市客车和双层城市公交。根据城市公交车的主导车型，对现有的公交车进行具体改进，措施如下：在整车造型方面，保留公交车前后照面，宽大、小圆弧过渡的方型造型风格，使视窗开阔，采光面大，又能增加乘客乘车时的视野。在外蒙皮采用涨拉技术，烤漆工艺，大侧窗玻璃，采用幕墙式玻璃粘贴技术，还考虑到了城市公交车的广告宣传功能，采用车身板块化设计。内外装饰方面，尽可能为乘客提供一种宽阔、温馨、和谐的乘车环境，使车厢内饰，包括内蒙皮、座椅、扶手等简洁明快，色调活泼，另外，空调公交车在不断增加，在乘务服务电子化方面，GPS卫星定位调度系统、电子路牌、电子自动报站系统、电子发车牌、电脑语音报站器。CD、VCD系统也正在被推广使用。低底板公交车已经进入了实际应用阶段，超低底板公交车通过采用公交车专用底盘，大幅度降低公交车底板高度，使第一级踏板高度只有200mm，车内没有台阶，这样，大大方便了乘客上车，尤其为老人、妇幼的安全、快捷、舒适上车提供了方便，在与城市公基础设施相配合，可使婴儿推车甚至是轮椅车都能方便地上下车，这充分体现了城市公交车以人为本的人性化设计理念。1.2课题的来源及意义1.2.1 课题的来源20世纪我国城市客车生产集中度高，行业竞争不太激烈，城市化进程不快，加上城市客运属于城建系统，是公用服务形事业，缺乏市场意识，又有地方政府的扶持，因而企业不太注重技术方面的投入，产品更新换代周期长，技术水平落后。20世纪90年代中期后，由于国外大量的客车企业看好我国巨大的客运市场而纷纷涌入，开始对华输出客车生产技术，我国的公路客车水平得到空前发展，伴随着高速公路如飞猛进的建设，公路客车市场竞争已进入激烈状态。近年来，我国城市化进程大大加快，到2010年，我国城市化水平将由目前的30.4%提高到45%，城镇人口将由4.4亿增长到6.28亿，而城市客车在城市发展过程中起着举足轻重的地位，它是一个城市交通发展的缩影。人民日报曾开展了“明天我们怎样出行”的讨论，结果公众提出的第一途径，就是公共汽车应成为城市交通的大动脉。与其他出行方式相比，公交客车更能发挥快捷、方便、安全、集中、效率高、道路占用率低、耗能低廉的优势，是有效解决城市交通拥堵问题的最好方式。因此，对城市公交车的设计很有必要。1.2.2课题的意义客车车身作为汽车三大总成之一，在整车开发中占有重要的地位，是整车开发的关键环节，本课题结合YD6100GH城市公交车的开发项目，对乘客区内饰乘客区内蒙皮、地板总布置设计、乘客区座椅设计等等在CATIA环境下进行数字化设计和虚拟装配，并对驾驶室进行人机工程分析，使学生在掌握工程应用软件CATIA的使用方法的基础上了解车身造型方法设计、虚拟装配和人机工程分析的基本原理和方法，综合运用本专业所学的专业基础理论和专业知识分析和解决车身设计中的问题，进一步培养学生理论联系实际独立分析问题和解决问题的能力，培养学生的工程设计能力。1.3课题的设计内容（1）内蒙皮、地板的设计，即内护板、地板、地板革和封条的材料、颜色、型式以及布置进行具体设计；（2）座